JP4846111B2 - 関節軟骨修復において使用するための骨格固定装置 - Google Patents
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- A61F2250/0004—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable
- A61F2250/0012—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof adjustable for adjusting elasticity, flexibility, spring rate or mechanical tension
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- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0014—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis
- A61F2250/0018—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis differing in elasticity, stiffness or compressibility
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は関節軟骨修復において有用な骨格固定装置に関し、特に、関節軟骨骨格を下層の骨に固定するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
組織工学は既存の組織構造を維持するため、または、新組織の成長を可能にするための工学技術の応用方法として定義されている。このような工学技法は、一般に、細胞を付着し、増殖し、新しい組織を合成して傷や欠損部を修復するための構造的支持体として作用する組織骨格の供給を含む。軟骨組織骨格は高度な連続気泡型の多孔質性を有していて、当該骨格内全体における細胞の転移が可能であると共に、この骨格内における重要な栄養素の担持流体の流動を可能にして細胞の健康状態を維持することができる。
【0003】
関節軟骨は関節内の骨の間の接合面を被覆している組織である。この関節軟骨は2種類の主要相、すなわち、固体基質相および介在性流体相により構成されている。この基質層は軟骨に剛性および強度を賦与しており、軟骨細胞により生成維持されている。多くの研究により、負荷が基質合成および軟骨の組成に大きく影響を及ぼすことが示されている。例えば、Hall、Urban、およびGehlの「軟骨内の基質合成における静水圧の影響(The Effects of Hydrostatic Pressure on Matrix Synthesis in Articular Cartilage)」(Journal of Orthopaedic Research、第9巻、第1頁乃至第10頁、1991年)、Freeman、Natarajan、KimuraおよびAndriacchiの「軟骨細胞は圧縮負荷に対して機械的に応答する(Chondrocyte Cells Respond Mechanically to Compressive Loads)」(Journal of Orthopaedic Research、第12巻、第311頁乃至第320頁、1994年)、TagilおよびAspenbergの「インビボにおける制御された機械的刺激による軟骨誘発(Cartilage Induction by Controlled Mechanical Stimulation In Vivo)」(Journal of Orthopaedic Research、第17巻、第200頁乃至第204頁、1999年)、およびCarverおよびHeathの「再生中の軟骨に対して断続的な生理的圧力を供給するための半連続的灌注システム(Semi-continuous Perfusion System for Delivering Intermittent Physiological Pressure to Regenerating Cartilage)」(Tissue Engineering、第5巻、第1頁乃至第11頁、1999年)のような文献において、機械的負荷の軟骨内における細胞活性および基質合成への影響が記載されている。
【0004】
吸収性で生体許容性の合成ポリマーが当該技術分野において周知である。このようなポリマーは、一般に、体組織内に移植されて経時的に吸収される医療装置を製造するために使用される。例えば、吸収性で生体許容性の合成脂肪族ポリエステルとして、グリコール酸、グリコリド、乳酸、ラクチド(d−体、l−体、メソ体、およびこれらの混合物)、カプロラクトン、トリメチレン・カーボネート、およびp−ジオキサノンのようなモノマーから成るホモポリマーおよびコポリマー(ランダム型、ブロック型、セグメント型、およびグラフト型)が含まれる。このようなポリマーについて、米国特許第5,431,679号、同第5,403,347号、同第5,314,989号、同第5,431,679号、同第5,403,347号および同第5,502,159号を含む多数の文献が記載している。このような吸収性の材料により作成した装置は治癒効果が生じた後に身体に吸収されるという利点を有している。
【0005】
米国特許第5,067,964号は関節軟骨修復部材片を記載しており、この部材片は不織フェルト繊維材の支持層を備えており、この繊維材には丈夫で柔軟な材料がコーティングされているか、あるいは、コーティングされていない。この修復部材片を下層の骨に固定するための多数の手段が開示されている。また、米国特許第5,306,311号および同第5,624,463号はプロテーゼ、再吸収性関節軟骨、およびその製造方法および挿入方法を記載している。米国特許第5,713,374号は治癒が生じるまで生体材料固定保持するための取付方法を記載している。さらに、米国特許第5,632,745号および同第5,749,874号および同第5,769,899号は生体吸収性の軟骨修復システムを記載している。
【0006】
高い多孔質性は組織骨格を形成する場合における重要な構成条件である。極めて高い多孔質性の組織は剛性が低く強度に乏しいために、高い関節の負荷から骨格を保護するための装置が必要になる。さらに、同様の装置は、骨格内の細胞の機械的刺激を制御して細胞活性および基質合成を高めることにより新しい軟骨を形成することを必要とする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従って、骨格の負荷を制限して骨格内の組織再生を効果的に刺激すると共に、組織修復を損なう恐れのある過剰な負荷から骨格を保護することのできる骨格固定装置を提供することが有利である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、骨に装置を係留するための手段と、上面部を有する負荷支持体と、装置を変形させるための手段とから成る骨格固定装置に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明は関節軟骨骨格を下層の骨に固定するための装置を提供する。この装置は装置を変形するための手段を備えている。この変形は軟骨骨格上に特定の制御された負荷を与えるように選択される。この制御された負荷は細胞成長および基質合成を刺激するのに十分な大きさであると共に、実質的な細胞および組織の損傷を引き起こすような過剰な大きさではない。本明細書における用語の「変形(deformation)」とは、負荷支持体の上面部の元の位置に対する当該負荷支持体の上面部の線形のずれを意味する。特定の状況において必要とされるずれの量は、例えば、強度および剛性等、および細胞または組織をほとんど損傷することなく細胞成長および基質合成を効果的に刺激する負荷の量等の、装置および軟骨骨格に対してそれぞれ選択された材料の諸特性を含むファクターにより部分的に決定される。
【0010】
本発明による装置の一例は一体型構造を有しており、上面部を有する負荷支持体と、装置に制御された変形を与えるための手段と、装置を骨に係留するための手段とにより構成されている。負荷支持体は軟骨骨格の上方に配置されていて、隣接する健康な軟骨と同一平面状になり、対向する関節表面と直接的に接触する。係留手段は固定ポストを備えており、当該ポストは負荷支持体から突出して、軟骨骨格を貫通し、下層の骨の中に延出することにより、装置を係留して、軟骨骨格を軟骨欠損空間部内に固定する。対向する関節表面により加えられる負荷は、伝達される負荷の量に応じて、負荷支持体を介して下層の軟骨骨格および/または骨に伝達される。
【0011】
上記の係留手段は装置の制御された変形を与えるための手段により構成されている。このような手段は、対向する関節表面により加えられる負荷に応じて、負荷支持体の上面部のその元の位置に対する選択された線形のずれを可能にする。軟骨骨格、細胞または組織に対して実質的な損傷が生じない程に負荷が十分に小さい時は、装置はその負荷がほとんど軟骨骨格により支持されるように変形する。このことにより、最少の負荷を軟骨骨格に与えて細胞成長および基質合成を刺激できる。一方、軟骨骨格、細胞または組織に対して損傷が生じる程に負荷が過剰になると、装置はさらに変形することを阻止されて、過剰な負荷がこの固定装置を介して下層の骨に直接的に転移するので、軟骨骨格を過剰な負荷から遮蔽できる。
【0012】
上記の制御された変形を行なうための手段の一例は、負荷支持体に加えられる負荷に応じて、折り重なる、または潰れる、またはその他の変形を行なうことにより、その負荷に対して制限された機械的応答、すなわち、剛性を賦与して、その負荷のほとんどの部分を軟骨骨格に転移することのできる柔軟な構造部材により構成されている。例えば、上記の崩壊性の部材が潰れることができなくなって拘束状態になるような、最大の変形が行なわれると、装置の機械的応答がさらに大きくなり、装置がその負荷のほとんどの部分を支持するようになるので、細胞または骨格に対する損傷が防止できる。
【0013】
本発明の別の装置は2個の部品の組み立てにより構成されていて、これらの部品の間に軟骨骨格が配置される。これら2個の部品は互いに押圧し合うことにより係合して機械的ファスナーを構成し、完全に係合すると、これらの部品は分離することが阻止される。さらに、接続した各部品は互いに対して自由に移動することができ、これらの組み立てた部品の間の制御された変形距離(CDD)の中で装置が自由に変形できるようになっている。このCDDにより、軟骨骨格上に効果的に負荷を与えて、当該骨格または細胞および治癒している組織にほとんど損傷を生じることなく細胞活性および基質合成を効果的に刺激することができる。負荷が軟骨骨格および/または細胞にほとんど損傷を引き起こさない程度に十分に小さい場合は、変形、すなわち、2個の部品間の相対移動が上記CDDよりも小さく、加えられる負荷はほとんど軟骨骨格により支持される。一方、負荷が過剰になると、2個の部品間の距離は閉じて2個の部品が接触するために、さらに変形することが阻止される。それゆえ、負荷のほとんどの部分が装置を介して下層の骨に直接的に転移するために、軟骨骨格を過剰な負荷から保護できる。
【0014】
図1乃至図3に本発明の実施形態の一例を示す。図1は骨格固定装置10の側面図であり、当該装置10は上面部12aおよび下面部12bを有する負荷支持体12、固定ポスト14、係留部分16および柔軟性部材20により構成されている。柔軟性部材20は、その機械的応答が極めて非線形であって、小さな負荷またはずれの条件下において低い剛性を有し、大きな負荷またはずれの条件下においてはるかに高い剛性を有するように構成されている。好ましくは、この柔軟性部材20の初期的な圧縮剛性は軟骨骨格の圧縮剛性よりも小さい。一方、柔軟性部材20が折り重なるかさらに屈曲しないように拘束された状態まで負荷支持体12が位置ずれすると、急激な剛性の増加が生じる。対向する関節表面により加えられる負荷は負荷支持体12を介して伝達されて固定ポスト14および軟骨骨格に分け与えられる。柔軟性部材20が屈曲できるような小さな負荷の範囲内においては、軟骨骨格は加えられる負荷の全体の大部分を支持する。一方、加えられる負荷が過剰になると、柔軟性部材20が折り重なるかさらに屈曲しないように拘束されて、装置の剛性が高くなることにより、過剰な負荷が装置を介して下層の骨に直接的に転移する。その後、軟骨骨格は加えられる負荷の全体のはるかに小さい部分を支持することになる。
【0015】
図2は骨格固定装置10の斜視図であり、負荷支持体12内の穴あき部分22および固定ポスト14の軸に沿って装置内を貫通するガイド・ワイヤ通路24を示している。穴あき部分22は骨格に対する流体の流れを可能にしており、その形状または配置は図示のものに限られない。
【0016】
図3は骨格固定装置10の外科的配置を示す側面図である。骨穴30および係留部分16の間に締り嵌め嵌合が行なえるような直径で骨穴30が骨組織32に穿設されている。さらに、少なくとも負荷支持体12の最外径と同じ大きさの直径で軟骨穴34が軟骨組織36に穿設されている。骨穴30の深さは、固定ポスト14をこの穴の中に完全に挿入した時に、好ましくは、装置に垂直方向の負荷が全く加えられていない状態において、負荷支持体12の上面部12aが隣接する軟骨組織36の軟骨上面部38と同一面または僅かに下方に位置するように設定されている。これにより、軟骨骨格は負荷支持体12の下面部12bおよび骨組織32の上面部39の間の有効な空間内に配置されて、軟骨穴34の直径を満たすことができる。係留部分16は、さらに、当該係留部分16の周囲の骨穴30に対する取付性を改善して装置10および軟骨骨格の回転をほとんど阻止するための、リブ、のこぎり歯状部分、またはその他の粗い表面部分または係合形状部分を備えることができる。さらに、係留部分16は面取部分26を備えることができ、当該面取部分26は固定ポスト14を骨穴30の中に案内することを補助する。外科処理中に外科用ガイド・ワイヤをガイド・ワイヤ通路24の中に通して骨格固定装置10を軟骨修復部位に位置合わせできる。
【0017】
図4,図5および図6は本発明による別の骨格固定装置40を示しており、当該装置40は上面部42aおよび下面部42bを有する負荷支持体42と、固定ポスト44と、係留部分46および柔軟部材50により構成されている。柔軟部材50は圧縮負荷が負荷支持体42に加えられる際に外側に屈曲するように配向されている。この装置の剛性は各柔軟部材50が骨穴60の側面61に接触するまで比較的小さく、柔軟部材50が当該側面61に接触すると、当該柔軟部材50のさらに外側に向かう屈曲が拘束されるために、装置の剛性が急激に高まる。さらに、軟骨穴64、軟骨組織68、および骨組織62が図6に示されている。
【0018】
図7乃至図13に本発明による別の骨格固定装置を示す図である。図7は上部構成部品82および下部構成部品84により構成されている組み立て前の骨格固定装置80の側面図である。上部構成部品82は上面部86aおよび下面部86bおよびポスト88を有する負荷支持体86を備えており、当該ポスト88は負荷支持体86からその外周部の近傍において下方にそれぞれ突出している。各ポスト88は当該ポスト88よりも大きな外径を有する隆起部90を有している。一方、下部構成部品84は下部プラットホーム92、固定ポスト94、およびポスト・ガイド96を備えており、当該ポスト・ガイド96は下部プラットホーム96からその外周部の近傍において上方にそれぞれ突出して、上部構成部品82の各ポスト88に対して軸方向に位置合わせされている。図8は上部構成部品82および下部構成部品84の接続後における骨格固定装置80の側面図を示している図である。
【0019】
図9および図10は図7および図8の装置の斜視図である。少なくとも各ポスト88の隆起部90の最外径と同じ大きさの直径を有するガイド通路98が各ポスト・ガイド96に対して軸方向に位置合わせされていて、プラットホーム92を貫通してポスト・ガイド96の中に部分的に延在している。各ポスト・ガイド96の上部は穴あき部分100により半径方向に柔軟に構成されていて、この穴あき部分100により、ポスト・ガイド96の上部が外側に屈曲して上部構成部品82の各ポスト88の隆起部90を受容できるようになっている。
【0020】
上部構成部品82および下部構成部品84の接続方法を図11に示す。図11は図7および図10の装置の側断面図である。上部構成部品82および下部構成部品84は各ポスト88上の隆起部90を各ポスト・ガイド96上のラッチ102に係止することによるポスト88およびポスト・ガイド96の間の機械的固定により接合される。すなわち、上部構成部品82および下部構成部品84が各ポスト88の軸を各ポスト・ガイド96の軸に位置合わせした状態で互いに押し合わされると、各ポスト・ガイド96は隆起部90がラッチ102を通過するまで各ポスト88の隆起部90の周りに外側に押圧されて拡張し、隆起部90が通過した時点で、ポスト・ガイド96はその無負荷時の状態に戻り、ラッチ102が隆起部90を保持する。上部構成部品82および下部構成部品84が接合すると、これらは容易に分離できなくなる。好ましくは、隆起部90およびポスト・ガイド96の形状が上部構成部品82および下部構成部品84の接続中にポスト・ガイド96の弾性限界を超えない形状に構成されている。
【0021】
上部構成部品82および下部構成部品84が接合すると、これらは下部構成部品84のガイド・ポスト96の上面部103と上部構成部品82の負荷支持体86の下面部86bとの間の距離CDD104の範囲内で相対的に自由に移動できる。これらの組み合わされた部品間の距離CDD104は細胞活性および基質合成を有効に刺激するための骨格変形の最少量を与えると共に、骨格および/または細胞および治癒組織に対する実質的な損傷を有効に防止するための骨格変形の最大量を与えている。上部構成部品82および下部構成部品84の間の相対的な移動が距離CDD104よりも小さい間は、加えられる負荷が骨格により完全に支持される。一方、図12に示すように、距離CDD104が閉じて負荷プラットホーム86がポスト・ガイド96に接触すると、ポスト・ガイド96がその後において骨格の大きな位置ずれおよび高い負荷を防止するための負荷支持円柱体として作用するために、装置の剛性が骨格の剛性よりもはるかに高くなる。好ましくは、各ポスト88の長さは図12に示す閉じた構成において下部構成部品84の下面部106から突出しない長さである。各ポスト88がガイド・ポスト96のガイド通路98の中に位置合わせされると、上部構成部品82の下部構成部品84に対する回転の抵抗手段が構成される。さらに、ポスト88の隆起部90およびポスト・ガイド96のガイド通路98の間の間隙により、上部構成部品82が下部構成部品84に向かって自由に移動できるようになっている。
【0022】
図13は骨格固定装置80の外科的配置を示す側面図である。すなわち、骨穴110および係留部分94の間に締り嵌め嵌合が行なえるような直径で骨穴110が骨組織112に穿設されている。さらに、少なくとも負荷支持体86の最外径と同じ大きさの直径で軟骨穴114が軟骨組織116に穿設されている。骨穴110の深さは、固定ポスト94をこの穴110の中に完全に挿入した時に、好ましくは、装置に垂直方向の負荷が全く加えられていない状態において、負荷支持体86の上面部86aが隣接する軟骨組織116の軟骨上面部118と同一面または僅かに下方に位置するように設定されている。これにより、軟骨骨格は上部構成部品82および下部構成部品84の間の有効な空間内に配置されて、軟骨穴114の直径を満たすことができる。固定ポスト94は、さらに、当該固定ポスト94の周囲の骨穴に対する取付性を改善して移植した装置80および軟骨骨格の回転をほとんど阻止するための、リブ、のこぎり歯状部分、またはその他の粗い表面部分または骨係合形状部分を備えることができる。さらに、固定装置80は上部構成部品82および下部構成部品84を貫通するガイド・ワイヤ通路101を備えている。外科処理中に外科用ガイド・ワイヤをこのガイド・ワイヤ通路101の中に通して上部構成部品84および下部構成部品82を骨穴110および軟骨穴114に位置合わせできる。図7乃至図12は6組のポスト88およびポスト・ガイド96を有する本発明の実施形態を示している図である。なお、少なくとも3組のポスト88およびポスト・ガイド96を備えることが機械的安定性のために好ましい。
【0023】
さらに、図14乃至図20において本発明の別の実施形態を示す。図14は組み合わされていない状態の骨格固定装置130の側面図であり、当該装置130は上部構成部品132および固定部品134を備えている。上部構成部品132は負荷支持体136および接続ポスト138を有している。さらに、上部構成部品132は負荷プラットホーム136から下方に突出している支持円柱体140を備えている。接続ポスト138は固定部品134に対する接続用のラッチ144を有する半径方向に柔軟な部材142を有している。固定部材134はショルダー部146および係留部分148を備えており、さらに、骨穴内における挿入中に固定部品134の位置合わせを補助するための係留部分148の下端部に設けた面取部分150を有している。図15は上部構成部品132および固定部品134を接続した後の骨格固定装置130の側面図である。また、図16はこの骨格固定装置130の斜視図である。
【0024】
図17および図18、すなわち、図14,図15および図16において説明した固定装置の断面図に示すように、固定部品134はさらに長手方向に内部を貫通するポスト通路152およびラッチ通路154を備えており、このラッチ通路154は下端部から固定装置134の中に部分的に延在している。ポスト通路152は少なくとも接続ポスト138の直径と同じ大きさ直径を有しており、ラッチ通路154はラッチ144とほぼ同一の形状で、少なくとも、ラッチ144が無干渉でラッチ通路154の中に嵌合できる程度の寸法を有している。ラッチ144およびラッチ通路154の形状は、ラッチ通路154内に平坦面150が存在していて、この平坦面150が柔軟部材142のラッチ144上の係合面部と相互作用して上部構成部品132の固定部品134に対する回転を阻止するように構成されている。図19は骨格固定組立体130の一部分の斜視図であり、ラッチ144およびラッチ通路154の間の嵌合状態を示している。
【0025】
骨格固定装置130の組立体は上部構成部品132の接続ポスト138を、ラッチ144がラッチ通路154に位置合わせされた状態で、固定部品134内のポスト通路152の中に軸方向に挿入することにより形成できる。この場合に、柔軟部材142が偏向してポスト通路152の中に入り、ラッチ144が各ラッチ通路の上面部を超えて移動するまで上部構成部品132が下方に移動した時にそれらの無負荷状態の形状に復帰する。好ましくは、柔軟部材142およびポスト通路152の形状は上部構成部品132および固定部品134の接続中に柔軟部材142の弾性限界を超えない形状に構成されている。
【0026】
図18は各部品の接続後の図17において説明した装置の側断面図である。上部構成部品132および固定部品134が接合すると、これらは固定部品134のショルダー部146上面部157と上部構成部品132の負荷支持体136の下面部136bとの間の距離CDD156の範囲内で相対的に自由に移動できる。これらの組み合わされた部品間の距離CDD156は細胞活性および基質合成を有効に刺激するための骨格変形の最少量を与えると共に、骨格および/または細胞および治癒組織に対する実質的な損傷を有効に防止するための骨格変形の最大量を与えている。上部構成部品132および下部構成部品134の間の相対的な移動が距離CDD156よりも小さい間は、加えられる負荷が骨格により完全に支持される。一方、距離CDD156が閉じて負荷支持体136がショルダー部146に接触すると、ショルダー部146がその後において骨格の大きな位置ずれおよび高い負荷を防止するための負荷支持円柱体として作用するために、装置の剛性が骨格の剛性よりもはるかに高くなる。さらに、負荷支持体136の支持円柱体140がさらに本発明に含まれる場合は、骨格を保護するための別のまたは付加的な構造支持体を備えることができる。好ましくは、上記の装置は少なくとも1個のショルダー部または支持円柱体140を備えている。
【0027】
図20は骨格固定装置130の外科的配置を示す側面図である。骨穴160および係留部分148の間に締り嵌め嵌合が行なえるような直径で骨穴160が骨組織162に穿設されている。さらに、少なくとも上部構成部品132の最外径と同じ大きさの直径で軟骨穴164が軟骨組織166に穿設されている。骨穴160の深さは、固定部品134をこの穴の中に完全に挿入した時に、好ましくは、装置に垂直方向の負荷が全く加えられていない状態において、負荷支持体167の上面部167aが隣接する軟骨組織166の軟骨上面部168と同一面または僅かに下方に位置するように、設定されている。これにより、軟骨骨格は上部構成部品132および骨組織162の間の有効な空間内に配置されて、軟骨穴164の直径を満たすことができる。固定部分148は、さらに、当該ポストの周囲の骨穴に対する取付性を改善して装置および軟骨骨格の回転をほとんど阻止するための、リブ、のこぎり歯状部分、またはその他の粗い表面部分または骨係合形状部分を備えることができる。
【0028】
図21は図14乃至図20において開示した種類の係留部分170を示しており、当該係留部分170は面取部分172および移植後の装置の回転を阻止するためのリブ174を有している。
【0029】
上記の骨格固定装置を形成するのに適する材料としては、脂肪族ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリ(酸無水物)、ポリカルボネート、ポリウレタン、ポリアミド、およびポリアルキレン・オキシドから成る群から選択される生体許容性ポリマーが含まれる。さらに、本発明は吸収性ガラスまたはリン酸カルシウムから成るセラミックスおよびその他の金属酸化物(すなわち、CaO等)により形成できる。さらに、本発明は金属によっても形成できる。本発明による固定装置はさらに金属、吸収性セラミックス、ガラスおよびポリマーの組み合わせにより構成できる。
【0030】
好ましい実施形態において、上記の骨格固定装置は脂肪族ポリマーおよびコポリマー・ポリエステルおよびこれらの混合物により構成されている。この脂肪族ポリエステルは一般に開環重合により合成されている。適当なモノマーとしては、乳酸、ラクチド(L−体、D−体、メソ体、およびD−体およびL−体の混合物を含む)、グリコール酸、グリコリド、カプロラクトン、p−ジオキサノン(1,4−ジオキサン−オン)、トリメチレン・カーボネート(1,3−ジオキサン−2−オン)、デルタ−バレロラクトン、ベータ−ブチロラクトン、イプシロン−デカラクトン、2,5−ジケトモルホリン、ピバロラクトン、アルファ、アルファ−ジエチルプロピオラクトン、エチレン・カーボネート、エチレン・オキサレート、3−メチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、3,3−ジエチル−1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、ガンマ−ブチロラクトン、1,4−ジオキセパン−2−オン、1,5−ジオキセパン−2−オン、6,6−ジメチル−ジオキセパン−2−オン、6,8−ジオキサビシクロオクタン−7−オン、およびこれらの組み合わせが含まれるがこれらに限らない。これらのモノマーは一般に昇温条件下において有機金属触媒および開始剤の存在下に重合化される。この有機金属触媒は例えばオクタン酸第一錫を基材とする錫化合物が好ましく、約10,000/1乃至約100,000/1の範囲のモノマー対触媒のモル比でモノマー混合物の中に存在している。また、開始剤は一般にアルカノール(ジオールおよびポリオールを含む)、グリコール、ヒドロキシ酸、またはアミンであり、約100/1乃至約5000/1の範囲のモノマー対開始剤のモル比でモノマー混合物中に存在している。一般に、この重合化は所望の分子量および粘度が得られるまで約80℃乃至約240℃、好ましくは約100℃乃至約220℃の温度範囲で行なわれる。
【0031】
本発明の実施態様は以下の通りである。
(実施態様A)
骨格固定装置において、
前記装置を骨に係留するための手段と、
上面部および下面部を有する負荷支持体と、
前記装置の変形を行なうための手段とから成る装置。
(1)前記変形により軟骨骨格に加えられる負荷が制御される実施態様Aに記載の装置。
(2)前記変形が細胞および基質をほとんど損傷することなく細胞成長および基質合成を効果的に刺激する実施態様Aに記載の装置。
(3)前記装置の変形を行なうための手段が柔軟構造部材により構成されている実施態様Aに記載の装置。
(4)前記柔軟構造部材が前記負荷支持体に加えられる負荷に応じて折り重なるか潰れるか、さらにその他の変形を行なう実施態様(3)に記載の装置。
(5)さらに、前記負荷支持体および当該負荷支持体の外周部近傍において当該負荷支持体から下方に突出しているポスト部材により構成されている上部構成部品と、下部プラットホームおよび当該下部プラットホームの外周部近傍において当該プラットホームから上方に突出しているポスト・ガイドにより構成されている下部構成部品とから成り、当該ポスト・ガイドが前記ポスト部材に対して軸方向に位置合わせされており、前記上部構成部品が前記ガイド・ポストの上面部および前記負荷支持体の下面部の間の制御された変形距離の範囲内で前記下部構成部品に対して自由に変形し、前記変形を行なうための手段が前記ポスト部材およびポスト・ガイドにより構成されている実施態様Aに記載の装置。
(6)さらに、前記装置および軟骨骨格の回転をほとんど阻止するための手段から成る実施態様Aに記載の装置。
【0032】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、従来に比して優れた骨格固定装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるワンピース(一体)型装置の側面図である。
【図2】図1の装置の斜視図である。
【図3】図1の装置の側面図である。
【図4】本発明による装置の側面図である。
【図5】図4の装置の斜視図である。
【図6】骨の中に配備した状態の図4の装置の側面図である。
【図7】本発明によるツーピース(二部品)型装置の側面図である。
【図8】各部品を接続した後の図7の装置の側面図である。
【図9】図8の装置の斜視図である。
【図10】図7の装置の斜視図である。
【図11】装置に対する軸方向の負荷の無い空隙部が完全に開口状態の本発明によるツーピース型装置の断面図である。
【図12】装置に対する軸方向の負荷の有る空隙部が閉じた状態の本発明によるツーピース型装置の一部分の側断面図である。
【図13】骨の中に配備した状態の図8の装置の側面図である。
【図14】本発明によるツーピース型装置の側面図である。
【図15】各部品を接続した後の図14の装置の側面図である。
【図16】図15の装置の斜視図である。
【図17】図14の装置の側断面図である。
【図18】各部品を接続した後の図15の装置の側断面図である。
【図19】本発明の別のツーピース型装置の実施形態における一部分の斜視図である。
【図20】骨の中に配備した状態の図19の装置の側面図である。
【図21】装置の回転を防止するためのリブを備えた係留部分の斜視図である。
【符号の説明】
10 固定手段
12 負荷支持体
16 係留手段
20 柔軟部材(変形手段)
Claims (6)
- 骨格固定装置において、
上面部および下面部を有する負荷支持体と、
前記負荷支持体の下方に設けられた固定ポストと、
前記固定ポストの下方に設けられた前記装置の変形を行なうための手段と、
前記変形を行なうための手段の下方に設けられた前記装置を骨に係留するための手段と、から成り、
前記変形を行なうための手段は、負荷により変形すると共に、負荷が過剰になると変形することが阻止されて、過剰な負荷が前記係留するための手段を介して下層の骨に転移するようになっている、装置。 - 前記変形により軟骨骨格に加えられる負荷が制御される請求項1に記載の装置。
- 前記変形が細胞および基質をほとんど損傷することなく細胞成長および基質合成を効果的に刺激する請求項1に記載の装置。
- 前記変形を行なうための手段が柔軟構造部材により構成されている請求項1に記載の装置。
- 前記柔軟構造部材が前記負荷支持体に加えられる負荷に応じて折り重なる、又は、潰れる、請求項4に記載の装置。
- さらに、前記装置および軟骨骨格の回転を阻止するための手段から成る請求項1に記載の装置。
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